2025 小学三年级科学上册《简单电路的故障排查》课件

一、教学背景与目标设定：基于学情的精准定位演讲人01教学背景与目标设定：基于学情的精准定位02教学准备：从"材料包"到"问题情境"的精心设计03教学过程：从"问题驱动"到"思维建模"的深度探究04教学反思与拓展延伸：让科学探究走出课堂05结语：让"排查故障"成为科学思维的起点目录2025小学三年级科学上册《简单电路的故障排查》课件作为一名深耕小学科学教育十年的一线教师，我始终相信：科学课的魅力不仅在于知识的传递，更在于培养学生像科学家一样思考与解决问题的能力。今天要和大家分享的《简单电路的故障排查》，正是这样一节将知识应用与实践探究深度融合的课例。三年级学生已通过前两课学习了"连接简单电路"，能组装出通路使小灯泡发光，但当电路突然"罢工"时，他们往往会陷入"手忙脚乱"的困境。这节课，我将带领孩子们从"发现问题"到"解决问题"，在真实的探究情境中建构科学思维，感受"像工程师一样排查故障"的乐趣。01教学背景与目标设定：基于学情的精准定位教学背景与目标设定：基于学情的精准定位1.1学情分析：从"能连接"到"会排查"的能力跃升通过前测调研，我发现90%的学生能正确连接一个包含电池、导线、小灯泡的简单电路（闭合开关后灯泡发光），但当电路出现故障时，85%的学生会直接选择"重新连接"或"更换所有材料"，缺乏系统的排查意识。具体表现为：对故障类型认知模糊，常将"所有问题"归因为"电池没电"；操作时缺乏顺序性，习惯随机更换元件；观察不够细致，易忽略"接触不良"等隐性问题。这些表现恰恰说明：学生已具备基础操作能力，但亟需建立"观察-假设-验证-结论"的科学探究流程，这正是本节课的核心任务。2教学目标：三维目标的有机融合

知识目标：能列举简单电路中常见的4类故障（电源故障、导线故障、用电器故障、连接故障），描述每类故障的典型现象；情感目标：在小组合作中体验"问题解决"的成就感，养成"尊重事实、耐心细致"的科学态度，初步建立"系统排查"的工程思维。基于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"物质科学领域"的要求，结合学情，我将本课目标设定为：能力目标：掌握"观察法""替换法""分段检测法"3种排查方法，能按"先观察后检测、先简单后复杂"的顺序排查故障；010203043教学重难点：聚焦核心素养的突破点重点：识别常见故障类型，掌握科学排查流程；难点：通过现象推理故障原因，建立"现象-原因-验证"的逻辑关联（例如：灯泡不亮但有微弱发热，可能是接触不良而非灯丝断裂）。02教学准备：从"材料包"到"问题情境"的精心设计教学准备：从"材料包"到"问题情境"的精心设计为了让探究更贴近真实场景，我准备了"故障电路百宝箱"，包含：基础材料：新电池（1.5V）、旧电池（电压低于1V）、完好导线、绝缘层破损导线（内部铜丝断裂）、正常小灯泡（2.5V）、灯丝断裂的小灯泡、单刀开关；辅助工具：电路检测器（自制，由电池、导线、小灯泡组成的检测装置）、故障记录表（含"现象描述""可能原因""验证方法""结论"四栏）、放大镜（观察灯丝）；情境道具：课前由学生组装但故意设置故障的"生日彩灯"（3个串联小灯泡，其中1个灯丝断裂，1个接触不良），引发真实问题。03教学过程：从"问题驱动"到"思维建模"的深度探究教学过程：从"问题驱动"到"思维建模"的深度探究3.1情境导入：当"成功电路"突然"罢工"——激活探究欲望上课伊始，我展示了学生上周科学课组装的"成功电路"（小灯泡明亮发光），请课代表再次闭合开关——灯泡却没有亮！教室里立刻响起"啊？""怎么回事？"的惊叹声。我顺势提问："我们的电路明明上周还能正常工作，今天却不亮了。你们觉得可能哪里出了问题？"学生的回答五花八门："电池没电了！""导线断了！""灯泡烧坏了！"……我将这些猜测写在黑板上，引导总结："要解决问题，首先得找出故障点。今天我们就来学习《简单电路的故障排查》。"（板书课题）这个设计的关键在于：用学生自己的"成功作品"制造认知冲突，将抽象的"故障排查"转化为"解决自己问题"的真实需求，激发内在探究动力。2知识回顾：简单电路的"健康标准"——建立判断依据要排查故障，首先要明确"正常电路"的特征。我带领学生回顾前课内容，用思维导图梳理简单电路的组成（电源、导线、用电器、开关）及通路条件：电源：提供电能（电池有正负极，电压正常）；导线：连接各元件，内部铜丝无断裂（绝缘体破损不影响，只要铜丝连通）；用电器（小灯泡）：灯丝完整，金属触点与导线接触良好；开关：闭合时连通电路，断开时切断电路。为强化理解，我展示了正常电路的电流路径图（用红色箭头标注电流从电池正极→导线→开关→灯泡→导线→电池负极的循环），并强调："只要电流路径中有任何一处断开，电路就会故障。"这一步是后续排查的基础——只有明确"正常"，才能判断"异常"。3常见故障类型：从现象到原因的对应分析结合学生的初始猜测，我通过"故障电路演示台"逐一展示4类常见故障，引导学生观察现象、总结特征：3常见故障类型：从现象到原因的对应分析3.1电源故障：电池"没力气"了操作演示：用新电池组装的电路正常发光，替换为旧电池后灯泡变暗直至熄灭；01现象总结：灯泡从亮到暗或直接不亮，用手触摸电池（非充电电池）无明显发热（若短路会发热）；02关键判断：电池是电路的"动力源"，电压不足时无法推动电流。033常见故障类型：从现象到原因的对应分析3.2导线故障：电流的"通道"堵了1操作演示：使用内部铜丝断裂的导线（外观完好）连接电路，灯泡不亮；用剪刀剥去绝缘层，露出断裂处后，学生直观看到铜丝断开；2现象总结：导线外观可能正常，但内部铜丝断裂会导致电路断开；若导线绝缘层破损但铜丝连通（如被弯折但未断），电路仍能正常工作；3关键判断：导线的核心是内部铜丝的连通性，而非绝缘层的完整性。3常见故障类型：从现象到原因的对应分析3.3用电器故障：灯泡"罢工"了操作演示：使用灯丝断裂的小灯泡（用放大镜可观察到灯丝断开），闭合开关后灯泡不亮；替换为正常灯泡后恢复发光；01现象总结：灯丝断裂时灯泡完全不亮，若灯丝未断但接触不良（如灯泡与灯座松动），可能出现"忽亮忽暗"或"微弱发光"；02关键判断：小灯泡的灯丝是电流的必经之路，断裂则电路断开。033常见故障类型：从现象到原因的对应分析3.4连接故障：元件"握手"不紧操作演示：故意将导线与电池负极接触不紧（仅轻轻搭住），闭合开关后灯泡闪烁或不亮；按压导线使其紧密接触，灯泡正常发光；关键判断：电路中所有连接点（导线与电池、导线与灯泡、开关触点）都需要"紧密握手"。现象总结：接触不良时电流时通时断，表现为灯泡闪烁、亮度低或不亮；这一环节通过"演示-观察-总结"的循环，帮助学生建立"现象→故障类型"的初步关联，为后续排查奠定基础。4排查方法：从"盲目尝试"到"系统操作"的思维建模掌握了故障类型，接下来要解决"如何排查"的问题。我提出核心问题："如果你的电路不亮了，你会按什么顺序检查？"结合学生讨论，总结出"三步排查法"，并通过小组实践验证。4排查方法：从"盲目尝试"到"系统操作"的思维建模4.1第一步：观察法——先看"表面现象"要求学生按"从外到内"的顺序观察：看电源：电池是否装反（正负极是否正确连接）？是否有漏液（旧电池可能漏液腐蚀接触点）？看导线：绝缘层是否破损？铜丝是否从导线两端露出（若未露出则无法接触）？看用电器：灯泡灯丝是否完整（用放大镜观察）？灯泡是否完全旋入灯座（金属触点是否接触）？看连接点：导线与电池、灯泡的连接是否紧密（可轻轻拉动导线，观察是否松动）。我提醒学生："观察时要像侦探一样仔细，很多故障通过肉眼就能发现！"例如，有一次我带学生排查时，发现一个电路不亮是因为导线末端的铜丝被学生卷成了小团，没有展开接触电池，这就是典型的"观察不细致"导致的问题。4排查方法：从"盲目尝试"到"系统操作"的思维建模4.2第二步：替换法——用"健康元件"测试若观察后未发现问题，进入替换环节：替换电源：用已知正常的电池替换原电池，若灯泡亮了，说明原电池故障；替换导线：用已知正常的导线逐条替换原导线（每次只换一条，避免混淆），若换某条后电路正常，说明该导线故障；替换用电器：用已知正常的灯泡替换原灯泡，若亮了，说明原灯泡故障。这里需要强调"每次只替换一个元件"的原则，这是科学实验中"控制变量"的体现。我曾见过学生同时更换电池和灯泡，结果电路恢复后无法确定具体是哪个元件的问题，这就是没有控制变量的教训。4排查方法：从"盲目尝试"到"系统操作"的思维建模4.3第三步：检测法——用"工具"精准定位0504020301对于较复杂的故障（如多个元件同时故障），需要使用"电路检测器"（自制，由电池、导线、小灯泡组成的通路装置）。检测方法如下：检测导线：将检测器的两个检测头接触导线两端，若检测器的灯泡亮，说明导线正常；不亮则导线断路；检测灯泡：将检测器的两个检测头接触灯泡的两个金属触点，若检测器的灯泡亮，说明灯泡正常；不亮则灯丝断裂；检测电池：将电池装入检测器的电池盒，若检测器的灯泡亮（或比平时更亮），说明电池正常；不亮或很暗则电池没电。需要注意的是，三年级学生使用检测器时，我会提前演示并强调安全事项（不检测220V家庭电路，只检测1.5V电池电路），避免触电风险。5实践探究：小组合作排查"神秘故障盒"为了将知识转化为能力，我设计了"神秘故障盒"任务：每个小组拿到一个密封的电路盒（内部包含1-2处故障），需要通过排查确定故障点并修复。任务前，我明确了规则：小组分工：记录员（记录现象）、操作员（连接电路）、观察员（使用放大镜等工具）、汇报员；流程要求：先观察→再替换→最后检测，每一步记录"现象-假设-验证-结论"；时间限制：15分钟（培养效率意识）。实践过程中，各小组表现各异：有的小组一上来就更换电池（盲目操作），发现无效后才开始观察，最终找到是导线内部断裂；有的小组仔细观察后，用放大镜发现灯泡灯丝断裂，直接替换解决问题；还有的小组遇到了"接触不良"的隐性故障，通过反复按压连接点最终解决。5实践探究：小组合作排查"神秘故障盒"当学生们欢呼"我们修好了！"时，我感受到了科学探究最本真的快乐。这不仅是知识的应用，更是"解决真实问题"能力的提升。6总结提升：从"解决一个问题"到"掌握一类方法"3241实践结束后，我组织小组汇报，梳理典型案例（如"接触不良的排查""导线内部断裂的检测"），引导学生总结：生活中的迁移："回家可以试试排查手电筒、玩具车的电路故障，你会发现科学就在身边！"故障排查的核心逻辑：观察现象→假设原因→验证假设→得出结论；科学态度的重要性：耐心、细致、合作（有小组因争执谁操作而浪费时间，最终调整分工后效率提升）；04教学反思与拓展延伸：让科学探究走出课堂1教学效果的即时反馈通过课堂观察和《故障排查记录表》的分析，95%的学生能准确识别2种以上故障类型，80%的小组能按"观察-替换-检测"的顺序完成排查，75%的学生在汇报中提到了"控制变量""尊重事实"等科学思维，达到了预期目标。2课后拓展任务213为了延续探究热情，我布置了分层作业：基础层：用排查方法修复家中一个简单电路（如玩具小灯），拍摄修复过程照片；提高层：设计一个"故障电路"（包含1处故障），并写出排查步骤，与同学交换排查；4挑战层：查阅资料，了解"电路检测器"的原理，尝试用其他材